Det myggspredte Zika-viruset som er kjent for sine koblinger til hjerneskade hos babyer født til smittede mødre, har potensiale til å målrette og ødelegge hjernekreft, har forskere funnet.
Ny forskning har avdekket at Zika-viruset bryter inn i hjerneceller ved å bruke en spesiell molekylær nøkkel, og forskere tror viruset kan finjusteres slik at det bare infiserer hjernekreftceller, og etterlater sunne celler uskadd.
Det aggressive hjernekreft glioblastoma trosser ofte standard kreftbehandling fordi sykdommen forvandler normale hjerneceller til stamceller. Mens typiske nevroner slutter å dele seg etter så mange replikasjoner, kan stamceller reprodusere seg på ubestemt tid og vokse en helt ny svulst fra bare en håndfull celler. Pasienter overlever vanligvis mindre enn 20 måneder etter å ha blitt diagnostisert med glioblastom; selv om kreften kan tvinges til remisjon, vokser svulstene vanligvis igjen og tar pasientens liv i løpet av 12 måneder.
Men der standardbehandlinger mislykkes, kan Zika-viruset tilby en ny strategi for å utslette den dødelige sykdommen, ifølge et par studier publisert 16. januar i tidsskriftene Cell Reports og Cell Stem Cell.
"Selv om vi sannsynligvis vil trenge å modifisere det normale Zika-viruset for å gjøre det tryggere å behandle hjernesvulster, kan vi også være i stand til å dra nytte av mekanismene viruset bruker for å ødelegge celler for å forbedre måten vi behandler glioblastoma," sier seniorforfatter Dr Jeremy Rich, direktør for nevroonkologi og Brain Tumor Institute ved UC San Diego Health, sa i en uttalelse. (Rich og kollegene forfatter Cell Stem Cell-papiret.)
Når Zika-viruset infiserer utviklende fostre, bedøver viruset hjerneutviklingen ved å målrette nevrale stamceller og dempe deres spredning. Rich og hans medforfattere lurte på om virusets strategi kunne samkjøres for å krympe hjernesvulst. I en studie fra 2017 publisert i The Journal of Experimental Medicine, satte teamet teorien sin på prøve og fant ut at Zika-viruset faktisk foretrekker å infisere glioblastoma-stamceller fremfor normale hjerneceller - i hvert fall i petriskåler og musemodeller av sykdommen. Årsaken bak denne preferansen forble et mysterium, inntil nå.
For å lære hvordan Zika bryter membranene til kreftceller, skannet teamet virusets overflate etter integriner - reseptorer som virus ofte bruker for å sperre seg til sine ofres celler og skli inni. Etter å ha identifisert forskjellige integriner på den virale overflaten, blokkerte forskerne hver med et protein. Deretter slapp de ut det modifiserte viruset i en labfat som inneholder en blanding av normale hjernestamceller og kreftformede. Hvis et bestemt integrin hjalp Zika med å hacke seg inn i hjerneceller, bør blokkering av reseptoren stoppe det smittsomme viruset i sporene.
Gjennom prøving og feiling lærte teamet at et integrin kalt αvβ5 fungerer som nøkkelen som lar Zika inn i hjerneceller.
"Da vi blokkerte andre integriner, var det ingen forskjell," sa Rich. "Men med αvβ5 blokkerte det med et antistoff nesten fullstendig virusets evne til å infisere stamceller i hjernekreft og normale stamceller i hjernen."
I følge studien består αvβ5 av to halvdeler: αv og β5. Den første halvparten vises i overflod på hjernestamceller, noe som kan bidra til å forklare hvordan viruset retter seg mot både sunne og kreftformede hjernestamceller. Den siste halvdelen vises imidlertid mest på kreftceller og gjør svulster mer aggressive, når det gjelder hvor raskt de kan spre seg.
Av denne grunn kan glioblastomer være mer utsatt for Zika-infeksjon enn normale hjernestamceller. Teamet bekreftet ideen ved å injisere Zika i menneskelige hjerneorganoider - bittesmå modeller av den menneskelige hjernen som er dyrket i en laboratoriefat. I mini-hjernen infiserte viruset pålitelig kreftceller oftere enn friske celler. Men uten en intakt αvβ5-reseptor, kunne ikke viruset infisere cellene i det hele tatt.
Den andre studien, publisert i Cell Reports, bekreftet også at αvβ5 gir Zika sine kreftdempende krefter.
Ved å bruke CRISPR genredigeringsmetode, slettet forskerne selektive gener fra glioblastomastamceller og utsatte hver mutanttumor for Zika-viruset. Da de slettet genet som inneholdt instruksjoner om å bygge αvβ5, kunne Zika ikke lenger ta tak i kreftcellene. Oppdagelsen "ga perfekt mening" fordi αvβ5 forekommer i så store mengder på nevrale stamceller, virusets primære mål, seniorforfatter Tariq Rana, professor og sjef for Division of Genetics i Department of Pediatrics ved UC San Diego School of Medicine og Moores Cancer Center, heter det i uttalelsen.
Med kunnskapen om at αvβ5 kan være et mykt sted i aggressive glioblastomer, har forskerne nå som mål å modifisere Zika-viruset for å målrette kreften mens de sparer sunne celler.
Andre dødelige virus kan også tjene som våpen mot kreft i hjernen. I en studie publisert i 2018 i The New England Journal of Medicine, behandlet forskere glioblastomapasienter med et genmodifisert poliovirus og fant at mer enn 20% forble i live tre år senere, sammenlignet med 4 prosent av pasientene som fikk en standardbehandling, Live Vitenskap rapporterte den gangen. Etter hvert som viroterapi fortsetter å vokse, kan en gang dødelige sykdommer vise seg å være kraftige våpen i kampen mot kreft.
